(57)【要約】  【課題】プランジャチップそれ自体に可撓性を具備させることで芯ずれ補正機能もしくは自動調芯機能を発揮させ、早期摩耗や異常摩耗あるいはかじり現象を回避したプランジャチップを提供する。  【解決手段】大径のチッププレート７と小径のチッププレート８とを交互に積層してなるチッププレート積層体９をウエーブワッシャー１３とともにチップホルダー１０とチッププレート押さえ１１で共締め固定する。大径のチッププレート７にはチップホルダー１０との間に微小なクリアランスＣを持たせてあり、チッププレート７，８同士は径方向で相対変位可能としてある。  【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数枚の円板状のチッププレートを積層してこのチッププレート積層体にてチップ本体を形成するとともに、チップ本体に少なくともその径方向での可撓性を具備させたことを特徴とするダイカスト用プランジャチップ。
【請求項２】
チッププレート積層体を形成しているチッププレートを径方向に微小量だけ変位可能な構造とすることにより、チップ本体に径方向での可撓性を具備させたことを特徴とする請求項１に記載のダイカスト用プランジャチップ。
【請求項３】
チッププレート積層体はコアロッドの周囲に複数枚の円環状のチッププレートを積層配置したものであって、
コアロッドの外周面とチッププレートの内周面との間に微小なクリアランスを持たせたことを特徴とする請求項２に記載のダイカスト用プランジャチップ。
【請求項４】
チッププレート積層体はコアロッドの周囲に大径のチッププレートと小径のチッププレートを交互に積層配置したものであって、
大径のチッププレートのみにコアロッドに対する微小なクリアランスを持たせるとともに、
小径のチッププレートは、その外径寸法を少なくとも上記の微小クリアランス相当分だけ大径のチッププレートよりも小さく設定したことを特徴とする請求項３に記載のダイカスト用プランジャチップ。
【請求項５】
チップ本体は、プランジャチップの先端側に位置することになるコアロッドとプランジャチップの反先端側に位置することになる押さえ部材との軸心方向での圧締力をもってチッププレート積層体を共締めしたものであることを特徴とする請求項３または４に記載のダイカスト用プランジャチップ。
【請求項６】
チッププレート積層体の中またはチッププレート積層体と押さえ部材との間にばねとしての機能を有するワッシャーを介装したことを特徴とする請求項５に記載のダイカスト用プランジャチップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイカストマシンの射出機構において射出スリーブとともにその主要素となるプランジャチップに関し、特に金型の製品形状部空間に臨む射出スリーブに摺動可能に内挿される射出用のプランジャチップに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最も一般的な水平な射出機構を有するダイカストマシンにおいては、レードルもしくは電磁ポンプ等により射出スリーブ内に溶湯を供給した上、その射出スリーブに内挿されているプランジャチップを射出シリンダ等にて前進させることで溶湯を金型内に充填するようになっている。
【０００３】
射出スリーブとプランジャチップは摺動性確保のために予め芯併せ等の調整を行った上で使用するものであるが、射出シリンダの構造や高速動作によるショックあるいはプランジャチップの重量等の影響で両者の間には少なからず芯ずれが生ずることになる。
【０００４】
例えば射出スリーブ側についてみると、射出スリーブの下側が主に溶湯の熱で加熱されるために上側との温度差が発生し、熱膨張力の不均一さに基づく歪みに伴って芯ずれが発生することになる。他方、プランジャチップは、射出ロッドと完全一体化されたものや、特許文献１に記載のように射出スリーブとの摺動部分のみを脱着可能としてこれを射出ロッドに固定したものが多く採用されているが、上記のような芯ずれが発生すると、摺動動作の際に片当たりによるチップの異常摩耗やかじりなどの摺動不良が発生し、構造部品の寿命低下や鋳造品質の低下を招くこととなる。
【０００５】
そこで、上記の片当たりによるプランジャチップのいわゆる片減り対策として、特許文献２に記載のように、チップ本体の外周に、射出スリーブの内径とほぼ等しい外径を有する複数個の摺接用外筒を分離可能で且つ入れ替え可能に装着せしめた構造のプランジャチップが提案されている。
【０００６】
この構造によれば、プランジャチップが片減りした場合に、一部の摺接用外筒を交換するかもしくはその位置を入れ換えるだけで対応することができ、チップ全体を交換する必要がなくなってコスト的には有利となる。
【特許文献１】特開２００３−２５０５５号公報
【特許文献２】特開２００２−２７３５５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２に記載の構造では、プランジャチップそれ自体の柔軟性もしくは可撓性が乏しいために、上記のような射出スリーブとの間の芯ずれやかじり現象に対しては何ら有効な対応策とならず、上記の芯ずれ等を原因とする摩耗進行を待つだけとなり、結果的にはプランジャチップの早期寿命を招くこととなり、実用性の上でなおも改善の余地を残している。
【０００８】
本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、実質的にプランジャチップそれ自体に可撓性を具備させることで芯ずれ補正機能もしくは自動調芯機能を発揮させ、早期摩耗や異常摩耗あるいはかじり現象を回避できるようにしたプランジャチップの構造を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、複数枚の円板状のチッププレートを積層してこのチッププレート積層体にてチップ本体を形成するとともに、チップ本体に少なくともその径方向での可撓性を具備させたことを特徴とする。
【００１０】
具体的には、請求項２に記載のように、チッププレート積層体を形成しているチッププレートを径方向に微小量だけ変位可能な構造とすることにより、チップ本体に径方向での可撓性を具備させるものとする。
【００１１】
望ましくは、請求項３に記載のように、チッププレート積層体はコアロッドの周囲に複数枚の円環状のチッププレートを積層配置したものとし、コアロッドの外周面とチッププレートの内周面との間に微小なクリアランスを持たせた構造とする。
【００１２】
より望ましくは、請求項４に記載のように、チッププレート積層体はコアロッドの周囲に大径のチッププレートと小径のチッププレートを交互に積層配置したものとし、大径のチッププレートのみにコアロッドに対する微小なクリアランスを持たせるとともに、小径のチッププレートは、その外径寸法を少なくとも上記の微小クリアランス相当分だけ大径のチッププレートよりも小さく設定するものとする。
【００１３】
したがって、少なくとも請求項１に記載の発明では、射出スリーブとの間に発生した芯ずれに対しては、プランジャチップそれ自体の可撓性をもってプランジャチップがこれになじむように追従して、いわゆる芯ずれ補正機能もしくは自動調芯機能が発揮されることから、異常摩耗やかじり現象等が発生しにくいものとなる。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載の発明によれば、プランジャチップ自体が可撓性を有することで、射出スリーブとの間に発生した芯ずれに対してはこれに追従するかの如く芯ずれ補正機能もしくは自動調芯機能が発揮されることと可能となり、上記芯ずれに起因するプランジャチップの早期摩耗や異常摩耗もしくはかじり現象の発生を未然に防止することが可能となる。
【００１５】
また、万一、異常摩耗やかじり現象が発生したとしても、ごく一部のチッププレートの交換のみでチッププランジャの再生が可能となるほか、チッププレート同士の間に潤滑剤溜まりができてその潤滑材の保有効果が大きくなり、潤滑効果も併せて向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１以下の図面は本発明のより具体的な実施の形態を示し、特に図１は一般的なダイカストマシンにおける射出機構の要部の概略構造を、図２以下の図面は図１におけるプランジャチップ４の詳細構造をそれぞれ示している。
【００１７】
図１に示すように、金型１の製品形状部空間Ｒに臨むようにして水平な射出スリーブ２が配置されていて、その射出スリーブ２内に図示外の射出シリンダによって進退駆動される射出ロッド３を介して射出用のプランジャチップ（以下、単にチップという）４が摺動可能に内挿されている。なお、チップ４は後述するように射出ロッド３の先端に着脱可能に装着されている。
【００１８】
そして、注湯口５からレードル６等にて溶湯Ｍを射出スリーブ２内に供給した上で、チップ４を前進動作させることにより溶湯Ｍが金型１の製品形状部空間Ｒに充填されることになる。
【００１９】
チップ４は、図２に示すように、大小二種類のチッププレート７，８、すなわち大径のチッププレート７と小径のチッププレート８を交互に且つ複数枚ずつ積層してなるチップ本体たるチッププレート積層体９を、コアロッドとして機能することになるチップホルダー１０と押さえ部材としてのチッププレート押さえ１１とで圧締するべく共締め固定したものであって、そのチッププレート積層体９の円筒外周面は大径のチッププレート７と小径のチッププレート８との直径の相違のために凹凸形状となっている。
【００２０】
より詳しくは、図３に示すように、チップ４の先端側に位置することになる頭部１０ａ付きのチップホルダー１０の胴部１０ｂをコアロッドとしてこれに外挿されることになるリング状のカラー１２と同じくリング状（円板状もしくは円環状）をなす大小二種類の複数枚のチッププレート７，８が用意されていほか、ウエーブワッシャー１３とリング状のチッププレート押さえ１１が用意されている。チップホルダー１０とチッププレート押さえ１１は共に射出ロッド３側のおねじ部３ａに螺合可能となっていて、これらのチップホルダー１０およびチッププレート押さえ１１の内周面にはめねじ部１０ｃ，１１ａが形成されている。
【００２１】
なお、図３では図２のチッププレート積層体９に必要とされる大小二種類のチッププレート７，８の総枚数のうち一部のものを図示省略している。また、射出ロッド３にはチップホルダー１０の内部空間に冷却水を供給するためのパイプ１４が予め内挿されている。
【００２２】
カラー１２と大径のチッププレート７は、その厚みが異なるだけで内外径は共に同じ寸法に設定されている。すなわち、カラー１２と大径のチッププレート７の外径は、チップ４が挿入されることになる射出スリーブ２の内径に対して例えば０．０５〜０．１５ｍｍ程度減じた大きさに設定されている一方、それらの内径はチップホルダー１０の胴部１０ｂの外径に対して例えば３〜４ｍｍ程度大きくなるように設定されている。したがって、カラー１２と大径のチッププレート７をチップホルダー１０の胴部１０ｂに外挿したときには、図２に示すように両者の間には所定寸法のクリアランスＣすなわち上記のような内外径差に基づくクリアランスＣが確保されるように設定されている。
【００２３】
その一方、小径のチッププレート８の外径は、チップ４が挿入されることになる射出スリーブ２の内径および大径のチッププレート７の外径に対して例えば３〜４ｍｍ程度小さい寸法に設定されている一方、そのチッププレート８の内径はチップホルダー１０の胴部１０ｂとほぼ同径であって且つそれにはまり得る程度の大きさに設定されている。したがって、小径のチッププレート８をチップホルダー１０の胴部１０ｂに外挿したときには、大径のチッププレート７のようなクリアランスＣが確保されず、且つ大径のチッププレート７との間に両者の直径の差に基づく段差ができるように設定されている。
【００２４】
そして、カラー１２が最も先端側となるようにそのカラー１２とともに大小二種類のチッププレート７，８を交互に重ね合わせるようにしてチップホルダー１０の胴部１０ｂに外挿した上で、最終段のチッププレート７または８とチッププレート押さえ１１との間にウエーブワッシャー１３を介装しながらそれらのチッププレート押さえ１１とチップホルダー１０を射出ロッド３側のおねじ部３ａにねじ込み固定してある。
【００２５】
すなわち、チップ本体たるチッププレート積層体９を形成することになる大小二種類のチッププレート群７，８を予め外挿したチップホルダー１０を、ウエーブワッシャー１３やチッププレート押さえ１１とともに射出ロッド３側のおねじ部３ａにねじ込んだ上で、逆にチッププレート押さえ１１をチップホルダー１０側に締め戻すことでチッププレート積層体９を形成することになる大小二種類のチッププレート群７，８やカラー１２を圧締するかの如く共締め固定してある。
【００２６】
この場合、最終段のチッププレート７または８とチッププレート押さえ１１との間にウエーブワッシャー１３が介装されていることにより、大小二種類のチッププレート群７，８やカラー１２はウエーブワッシャー１３の弾性力をもって弾性的に圧締保持される。同時に、大小二種類のチッププレート群７，８の積層体をもって形成されるチッププレート積層体９の外周面には、隣接するチッププレート７，８同士の外径寸法の差をもって複数の周溝１５が形成される。そして、このように構成されたチップ４は、図４，５に示すようにチッププレート７，８同士の相対変位が許容されることにより、少なくともラジアル方向（径方向）の自由度もしくは可撓性を有していることになる。
【００２７】
ここで、チップ４の最先端側に位置することになるカラー１２は、溶湯Ｍの差し込みやシール性確保のために、先に述べたようにチッププレート７の厚みを増したものを使用しているが、これに代えてチッププレート７，７同士を複数枚重ねたものを使用することも可能である。同様に、ウエーブワッシャー１３は大小二種類のチッププレート７，８を弾性的に圧締する機能を有するものであるから、これに代えて同等の機能を有するばね座金（スプリングワッシャー）を用いることももちろん可能である。また、ウエーブワッシャー１３を、チップ４の反先端部側においてチッププレート群７，８の中に介装しても同等の効果が発揮される。
【００２８】
したがって、このように構成されたチップによれば、図４，５に示すように射出スリーブ２に内挿されてその摺動動作をもって本来の射出動作を行うにあたり、両者の間に芯ずれＧが発生していた場合には、チップ４を形成しているチッププレート積層体９のチッププレート群７，８のうち大径のチッププレート７とカラー１２が射出スリーブ２の内周面に倣いつつこれになじむようにして径方向および軸心方向にそれぞれ変位していわゆる倒れ気味となって、チップホルダー１０の胴部１０ｂとの間に設定したクリアランスＣの範囲内で芯ずれＧの自己補正機能もしくは自動調芯機能を発揮することになる。そして、チッププレート７の外径に対して他方のチッププレート８の外径を予め小さく設定してあることにより、チッププレート８の変位自由度が阻害されることがない。そのために、上記に芯ずれＧに起因するチップ４の早期摩耗や異常摩耗あるいはかじり現象の発生が未然に防止され、チップ４本来の機能を長期にわたって安定して維持することが可能となる。
【００２９】
また、チッププレート７に比べてチッププレート８の外径を予め小さく設定してあることにより、射出スリーブ２に対するチップ４の接触面積が少なくなっていることから、両者の摺動抵抗も併せて低減される。その上、チッププレート７とチッププレート８との外径差に基づく周溝１５が形成されていることで、その周溝１５やチッププレート７，８同士の隙間がいわゆる潤滑剤溜まりとして機能し、潤滑剤の保有性が一段と良好になって潤滑性能を改善され、摺動動作がより安定して行われることになる。
【００３０】
ここで、先の発明の効果の欄に記載したもの以外の本実施の形態の効果を列記すれば次のっとりである。
【００３１】
（１）万一、特定のチッププレート７または８が異常摩耗やかじり現象を起こしたとしても、該当するチッププレート７または８さえ交換すればチップ４としての再生が可能であり、コストダウンが図れる。
【００３２】
（２）ウエーブワッシャー１３を介装してあることにより、チップホルダー１０およびチッププレート押さえ１１の締め付けトルクの管理が容易となる。すなわち、例えば、ウエーブワッシャー１３が介装していない場合には、締め付けトルクが大きすぎるとチッププレート７，８の動きが緩慢となって本来の効果が発揮されにくくなり、逆に締め付けトルクが小さすぎると各チッププレート７，８ががたつき、摺動動作に悪影響を及ぼすことになる。これに対して、上記のようにウエーブワッシャー１３が介装されていると、各チッププレート７，８に及ぼす弾性圧締力が一定となるとともに、締め付けトルクの調整が容易で、作動不良も未然に防止できる。
【００３３】
（３）大径のチッププレート７とチップホルダー１０の胴部１０ｂとの間にクリアランスＣが確保されていることでそのチッププレート７の冷却性能の低下が危惧されるが、チッププレート７以外の他方のチッププレート８およびカラー１２はチップホルダー１０の胴部１０ｂに直接接触していて熱伝達作用をするので、最低限の冷却性能は確保されており、実用上は何ら問題はない。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】一般的なダイカストマシンにおける射出機構の概略構造を示す説明図。
【図２】本発明に係るプランジャチップの具体例を示す説明図。
【図３】図２に示すプランジャチップの分解斜視図。
【図４】図１のプランジャチップを射出スリーブに内挿したときの断面説明図。
【図５】図４におけるチッププレート同士の径方向での相対変位を示す説明図。
【符号の説明】
【００３５】
２…射出スリーブ
４…プランジャチップ
７…大径のチッププレート
８…小径のチッププレート
９…チッププレート積層体（チップ本体）
１０…チップホルダー（コアロッド）
１１…チッププレート押さえ（押さえ部材）
１３…ウエーブワッシャー
１５…周溝
Ｃ…クリアランス
Ｇ…芯ずれ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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